نانو المسافة البادئة هو نوع من أداة قياس عالية الدقة الخواص الميكانيكية للمواد ، والتي يجب أن تتبع بدقة معايير التشغيل لضمان دقة البيانات والاستقرار . وفيما يلي تفاصيل عن استخدام nanoindentator ، التي تغطي كامل عملية إعداد وتحليل البيانات .

أولاً - الأعمال التحضيرية

1 . أداة التفتيش وإعداد البيئة

- التأكد من أن إمدادات الطاقة ، وإمدادات الغاز ( إذا لزم الأمر ) من الجهاز متصل بشكل صحيح ، والتحقق من ما إذا كان الضغط على الرأس ، مرحلة التحميل ، المجهر ، وغيرها من المكونات نظيفة وخالية من الضرر .

- وضع الصك على طاولة العمل على نحو سلس ، وتجنب الاهتزاز الخارجي التدخل ، واقترح ارتداء نظارات واقية لمنع الضرر من البقع .

- سخن الجهاز إلى درجة حرارة محددة مسبقا ( عادة من 30 دقيقة إلى 1 ساعة ) قبل بدء التشغيل ، وخاصة السيراميك كهرضغطية أو نظام لفائف لضمان استقرار الأداء .

2 . إعداد العينة والتركيب

- يجب قطع العينة إلى الحجم المناسب ( على سبيل المثال 10 ملم × 10 ملم ) ، سطح مصقول إلى تأثير المرآة ، وتنظيف بالموجات فوق الصوتية لإزالة الملوثات .

- استخدام المشبك الخاص لإصلاح العينة ، تأكد من أن السطح هو عمودي على رأس الصحافة ، وتجنب الميل الذي يؤدي إلى شكل غير طبيعي من المسافة البادئة

إعداد المعلمة ومعايرة

1 . اختيار ومعايرة رئيس الصحافة

- اختيار نوع الرأس حسب متطلبات الاختبار ( على سبيل المثال ، برش الرأس ، الرأس مخروطي الشكل الثلاثي ) ، والتحقق من تلميح قطرها وارتداء .

- معايرة رأس الضغط باستخدام كتل صلابة قياسية ( مثل الكوارتز المنصهر ) ، والحصول على منحنى الإزاحة والحمولة من خلال العديد من المسافة البادئة ، وحساب منطقة الاتصال الفعلية وقيمة صلابة ، وتصحيح أخطاء النظام .

2 - إعداد المعلمات التجريبية

- تحديد الحمولة القصوى ( على سبيل المثال ، 100 μ n-10mn ) ، الضغط على العمق ( على سبيل المثال ، 100 نانومتر - 5 μ m ) ، معدل التحميل ( على سبيل المثال ، 0.5 من ن / ث ) ، وما إلى ذلك ، يجب تعديلها وفقا صلابة المواد لتجنب الضرر الزائد من الضغط على الرأس أو العينة .

- تحديد التحميل - عقد - تفريغ البرامج ( مثل شبه منحرف تحميل واسطة ) ، وتحديد تواتر أخذ العينات البيانات ( عادة أكثر من 1 كيلو هرتز ) .

اختبار تدفق العملية

1 . المسافة البادئة اختبار

- بعد بدء العملية ، اضغط على الرأس ببطء على مقربة من سطح العينة ، وضبط الاتصال ( صفر المعايرة ) .

- تحميل حسب برنامج الإعداد ، في الوقت الحقيقي رصد منحنى التحميل والتشريد ، ومراقبة تشوه مرن و تشوه البلاستيك المرحلة .

- بعد التفريغ يجب الانتظار لبعض الوقت ( على سبيل المثال 30 ثانية ) للقضاء على تأثير الانجراف الحرارية ، قبل إجراء المسافة البادئة القادمة .

2 . قياس متعددة والتكرار السيطرة

- نفس العينة تحتاج إلى عدة علامات ( عادة أكثر من 5 مرات ) للحصول على متوسط لتحسين موثوقية البيانات .

- تجنب المسافة البادئة بين المسافة البادئة قريبة جدا ( يوصى ≥ 10 مرات عمق المسافة البادئة ) ، ومنع تراكب مجال الضغط مما يؤدي إلى أخطاء .

معالجة البيانات وتحليلها

1 . تحميل الإزاحة منحنى العلاج

- تسجيل منحنى التحميل والتفريغ ، وحساب صلابة الاتصال عن طريق تركيب المنحدر ( ق ) من قسم التفريغ ، والجمع بين أقصى حمولة ( PUMAX ) مع عمق الاتصال ( HUC ) لحساب صلابة :

" \\ \\ \\ \\ ح = \\ \\ \\ \\ frac { ع { النص } } { ماكس } \\ \\ \\ \\ \\ quad text فيها } \\ \\ \\ quad a = و ( ح ش ج ) \\ " ]

المسافة البادئة في منطقة الإسقاط ، والتي تحددها الحدود المناسب الضغط رئيس الهندسة .

- يتم حساب معامل المرونة من خلال نموذج لعبة الركبي ، ويتم إدخال معلمات المواد مثل نسبة بواسون .

2 - مصدر الخطأ وتصحيح الخطأ

- الأخطاء الشائعة بما في ذلك الانجراف الحرارية ، وارتداء الضغط ، وخشونة سطح العينة ، وما إلى ذلك ، تحتاج إلى تصحيح من خلال المعايرة و فارغة من التجارب .

- بالنسبة للمواد الناعمة أو الأغشية الرقيقة ، يجب استخدام نموذج تصحيح تأثير الركيزة ( مثل نموذج الملك ) .

صيانة المعدات و الاحتياطات

1 - الصيانة اليومية

- تنظيف الرأس بعد الاختبار مع طاولة العينة ، وتجنب تأثير الجسيمات المتبقية على التجارب اللاحقة .

- التحقق بانتظام من الحدة من الضغط على الرأس ، واستبدال أو إعادة معايرة إذا كان ارتداء خطيرة .

- تغطية الغبار أثناء التخزين لتجنب العفن من المكونات البصرية في بيئة رطبة .

2 - مواصفات التشغيل

- تجنب تغيير اتجاه التحميل في كثير من الأحيان ، ومنع فشل سيراميك من الانهاك .

- يمنع تشغيل الزائد ، المسافة البادئة العمق عموما لا تتجاوز 10 مرات من نصف قطر الرأس .

- يجب أن تكون البيانات المحفوظة في الوقت الحقيقي ، عند انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ في الوقت المناسب للتحقق من حالة الصك وإعادة معايرة .